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제목 : 에너지를 위한 AI: 현대적인 그리드 및 청정 에너지 경제를 위한 기회

           (AI for Energy: Opportunities for a Modern Grid and Clean Energy Economy)

전력망을 위한 AI 오케스트레이션

[AI와 현대 그리드]

미국의 전력망은 600,000마일 이상의 송전 회로, 70,000개의 변전소, 550만 마일의 배전선 및 1억 8천만 개의 전신주에 걸쳐 전기를 공급하는 수만 개의 발전기로 구성된다.

오늘날 그리드는 일반적으로 매우 안정적이지만 주로 대규모 중앙 집중식 발전소에서 상대적으로 정보 교환이 거의 없으며, 많은 그리드 인프라가 노후화되고 과부하가 걸리고 있으며 정전으로 인해 미국 기업은 이미 연간 1,500억 달러의 비용을 지출하고 있다.

최신 그리드는 그리드 관리자가 에너지 및 정보의 다방향 흐름을 기반으로 의사 결정을 내리고, 풍력 및 태양열과 같은 새로운 무탄소 발전원을 신속하게 통합하고, 전기 수요와 공급의 균형을 적극적으로 맞추고(그리드에 연결된 분산 에너지 자원의 전기화 및 통합 증가 포함), 기후 변화 및 극한 사건과 관련된 위험을 사전에 완화할 수 있어야 한다.

이러한 변화를 실현하려면 그리드 관리의 4가지 핵심 영역인 계획, 허가, 운영 및 신뢰성, 복원력을 최적화해야 하는데 AI는 그리드 관리의 이러한 모든 영역을 크게 개선할 수 있는 잠재력을 가지고 있다.

[그리드 현대화와 탈탄소화]

미국의 전력망을 현대화하고 탈탄소화하는 것은 에너지 목표를 달성하는데 중요한 경로이다.

현대적인 그리드는 다음 3가지를 충족시켜야 한다.

① 그리드 관리자가 에너지와 정보의 다방향 흐름을 기반으로 결정을 내린다.

② 풍력 및 태양열과 같은 새로운 무탄소 발전원을 신속하게 통합하고, 전력 공급과 수요의 균형을 적극적으로 맞출 수 있도록 한다(전력화 증가 및 그리드에 연결된 분산 에너지 자원의 통합 포함).

③ 기후 변화 및 기상 이변과 관련된 위험을 사전에 완화할 수 있도록 한다.

이러한 변화를 실현하려면 계획, 허가, 운영 및 신뢰성, 탄력성 등 그리드 관리의 네 가지 주요 영역을 최적화해야 한다. 주요 영역 최적화를 위한 모델은 다음과 같다.

① (계획) 용량 및 송전 연구를 위한 AI 가속 전력망 모델

② (허가) 연방 허가 준수 및 검토를 지원하는 대규모 언어 모델

③ (운영 및 신뢰성) 그리드 운영자를 위한 재생 에너지 생산을 예측하는 고급 AI

④ (탄력성) 탄력성을 강화하기 위한 AI의 스마트 그리드 애플리케이션

[안전하고 신뢰할 수 있는 AI]

이러한 새로운 AI 사용 사례가 그리드에 새로운 위험을 초래하지 않는 것이 중요하다.

전력망은 급격한 변화가 일어나고 있는 동안에도 매일 매시간 안정적으로 전력을 공급해야 한다.

그리드 애플리케이션용 AI 모델이 안전, 보안 및 신뢰성을 보장하기 위해 갖춰야 할 요건은 다음과 같다.

① 엄격하게 검증해야 한다.

② 해석 가능해야 한다.

③ 인간이 참여하는 방식으로 윤리적으로 구현해야 한다.

④ 성능 확장이 가능해야 한다.

⑤ 물리적 정보(해당되는 경우)가 있어야 한다.

⑥ 전력망 거버넌스 표준을 준수해야 한다.

[AI의 사회적 영향]

AI를 광범위하게 배포하려면 사회적 영향에 대한 신중한 고려가 필요하다.

AI 배포가 다양한 이해관계자와 산업에 어떤 영향을 미치는지 신중하게 고려하면 다운스트림 위험이나 예상치 못한 위험을 완화할 수 있다.

또한, AI는 성장하는 산업에서 인력 기회에 대한 동등한 접근을 포함하여 모든 사람이 동등하게 접근할 수 있어야 하며, 서로 다른 해를 끼치지 않도록 설계되어야 한다.